Jakie alternatywne elektryki można zastosować w domach prywatnych

Źródła energii pomagają zapewnić funkcje wszystkich linii komunikacyjnych. Przy tymczasowym braku głównych autostrad można korzystać z alternatywnych źródeł energii elektrycznej. Nie są tak popularne jak tradycyjne, ale są bardziej opłacalne pod względem operacyjnym i praktycznie nie szkodzą środowisku.

Gdzie iw jakiej formie uzyskać zasoby energetyczne

Tradycyjnymi źródłami energii są stacje termiczne, jądrowe i hydroelektryczne. Alternatywne źródła energii mogą być samoleczące, wydajne, tanie i przyjazne dla środowiska. W rzeczywistości w zasobach naturalnych jest energia, wystarczy spróbować ją wydobyć. Bez specjalnych umiejętności możesz wykonywać następujące zadania:

• zainstaluj kolektory słoneczne i akumulatory do zasilania oświetlenia lub ciepłej wody;
• montować generatory wiatrowe;
• stosować pompy ciepła do ogrzewania domu z powodu ciepła wody, ziemi lub powietrza;
• stosować biogazownie do przetwarzania odpadów zwierzęcych, ptasich i ludzkich.

Wadą nietradycyjnych źródeł energii są duże nakłady finansowe na ich organizację.

Odnawialne źródła energii

Ze względu na ograniczone zasoby paliwa naukowcy na całym świecie opracowują i uruchamiają źródła energii przyszłości. Do źródeł odnawialnych należą:

• Generatory energii elektrycznej - w Rosji najczęściej stosowane są elektryczność, benzyna i gaz. Ten ostatni działa na paliwach skroplonych i naturalnych, ze względu na niski poziom hałasu jest stosowany w życiu codziennym i jest trwały.
• Energia słoneczna - osoba wykorzystuje promieniowanie elektromagnetyczne. Źródło energii elektrycznej i autonomiczne ogrzewanie jest ciche, przyjazne dla środowiska.
• Turbiny wiatrowe - działają na podstawie transformacji energii kinetycznej wiatru w mechaniczny obrót turbiny wytwarzającej prąd przemienny. Wiatraki poziome i pionowe są bardzo wydajne.
• Biopaliwo - najlepszym rozwiązaniem będą tłuszcze olejowe, algi, gaz z fermentacji odpadów organicznych.
• Stacje z kołem wodnym są wygodnym źródłem energii, jeśli w pobliżu domu znajduje się rzeka. Koło turbiny napędzane jest przepływem wody.
• Rozwiązania geotermalne - na terytoriach aktywnych sejsmicznie przekształcają ciepło, które pojawia się, gdy uwalnia się woda geotermalna.

Rosja ma kilka stacji słonecznych - w regionie Orenburg (moc 40 MW), w Republice Baszkortostanu (moc 15 MW), na Krymie (10 jednostek po 20 MW każda).

Zastosowanie energii słonecznej

Alternatywna energia elektryczna oparta na elektromagnetycznym promieniowaniu słonecznym jest uzasadniona dla osób, które mają domek na wsi. Powodem jest wskaźnik całkowitej mocy przy dobrej pogodzie nie więcej niż 5-7 kW na godzinę. Do chwili obecnej popularne są różne instalacje słoneczne.

Panele słoneczne

Montaż urządzeń wykonany jest z konwerterów fotowoltaicznych. Elementy przemysłowe są zbudowane z górników, które wytwarzają prąd pod wpływem bezpośredniego światła. W sektorze prywatnym popularne są konwertery krzemowe typu poli- i monokrystalicznego. Te ostatnie różnią się wydajnością o 13-25%, ale polikrystaliczne są tańsze. Zakres temperatur płyt wynosi od -40 do +50 stopni.

Kolektory słoneczne

Służy do podgrzewania powietrza lub wody. Użytkownik może ustawić kierunek podgrzewanych przepływów, zorganizować rezerwę na wypadek złej pogody. Producenci produkują trzy modyfikacje kolektorów - powietrzne, płaskie i rurowe.

• Płaski plastik. Są to czarny i przezroczysty panel w jednym przypadku z centralną miedzianą cewką. Pod wpływem światła słonecznego dolny ciemny element nagrzewa się. Przekazuje ciepło do miedzianej cewki, która ogrzewa wodę. Płaski kolektor nadaje się do podgrzewania wody w basenie lub pod prysznicem na zewnątrz. Minus technologii - do ogrzewania dużych ilości potrzebnych jest wiele elementów.
• Rurowy. Wyglądają jak próżniowe lub współosiowe rurki wykonane ze szkła. Spływa po nich woda podgrzewana przez słońce. Ciepło skoncentrowane w specjalnym systemie podgrzewa wodę w zbiorniku. Osad służy do cyrkulacji przepływów wody. Rurowy kolektor jest dobrym rozwiązaniem do podgrzewania wody w gorącej wodzie i podgrzewania.
• Powietrzne kolektory słoneczne. Urządzenia przypominają płaskie plastikowe modele ze względu na czarny spód i przezroczysty górny panel. Instalacje wymiarowe znajdują się na ścianie wschodniej lub południowo-wschodniej. W nich, ze względu na ciepło słoneczne, ogrzewa powietrze dostarczane do domu i pomieszczeń gospodarczych za pomocą specjalnych wentylatorów.

Energia słoneczna jest najlepsza dla ciepłych podłóg.

Własne panele słoneczne

Instalacje słoneczne są alternatywą dla tradycyjnej energii elektrycznej, która po zakończeniu jest kosztowna. Dzięki własnemu montażowi możesz zmniejszyć koszt budowy o 3-4 razy. Zanim zaczniesz tworzyć panel słoneczny, musisz zrozumieć zasadę jego funkcjonalności.

Jak działa system energii słonecznej

Aby przedstawić zasadę działania, warto zacząć od projektu. Urządzenie źródeł energii słonecznej obejmuje:

• panel słoneczny - zespół jednostek przekształcających światło słoneczne w strumień elektroniczny;
• Bateria - w systemie jest kilka, liczba zależy od pojemności konsumentów;
• kontroler ładowania - zapewnia normalne ładowanie akumulatora bez ładowania;
• falownik - przekształca prąd niskiego napięcia z akumulatorów w prąd wysokiego napięcia (3–5 kW wystarcza na dom).

Panele słoneczne wytwarzają indywidualnie prądy niskiego napięcia (około 18-21 V), co wystarcza do naładowania akumulatora 12 V.

Tworzenie panelu słonecznego

Zespół akumulatora wykonany jest z modułowych fotokomórek. W jednym module domowym znajduje się 30, 36 i 72 elementy. Są one połączone szeregowo ze źródłem zasilania, którego maksymalne napięcie wynosi 50 V.

Do części ciała potrzebujesz drewnianych prętów, płyty pilśniowej, pleksi i sklejki. Dolna część pudełka jest wycinana ze sklejki i umieszczana w ramie z prętów o grubości 25 mm. Otwory są wykonane wokół obwodu ramy. Aby zapobiec przegrzaniu elementów, etap wiercenia powinien wynosić 15-20 cm.

Dla dolnej wielkości policz liczbę fotokomórek i zmierz każdą z nich.

Z płyty pilśniowej z nożem biurowym podłoże jest wykonane z płyty pilśniowej z otworami wentylacyjnymi. Wykonane są według kwadratowego wzoru z wcięciem 5 cm. Następnie:

1. Elementy są układane na wierzchu podłoża i lutowane.
2. Połączenia są wykonywane sekwencyjnie, w kolejności.
3. Gotowe rzędy są podłączone do przewodzących prąd autobusów.
4. Elementy są odwracane i mocowane w siedzisku za pomocą silikonu.
5. Sprawdź parametry napięcia wyjściowego. Jego zakres wynosi od 18 do 20 V.
6. Uruchom akumulator na 2-3 dni, aby przetestować zdolność ładowania.
7. Pod koniec testu połączenia są uszczelniane.

Pomaluj i osusz podłoże 2 razy.

Po sprawdzeniu działania panel słoneczny jest montowany:

1. Wyjmij styki wejściowe i wyjściowe.
2. Wytnij pokrywę z pleksiglasu i przymocuj ją śrubami do wcześniej wykonanych otworów.
3. W przypadku zastosowania obwodu diod składającego się z 36 diod o napięciu 12 V aceton jest usuwany z części.
4. Otwory są wykonane w plastikowym panelu, diody są wkładane i lutowane.

Na ostatnim etapie przeprowadzana jest instalacja i orientacja panelu słonecznego w celu ułatwienia dostępu do usług i efektywności energetycznej.

Zasady instalowania panelu słonecznego

Modyfikacje przemysłowe mogą się obracać niezależnie. Urządzenia gospodarstwa domowego należy ustawić na kilka sposobów:

• Usuwanie z zacienionych obszarów - pobliskie drzewo lub wysoki dom sprawią, że urządzenie będzie nieefektywne.
• Punkt orientacyjny po słonecznej stronie. Mieszkańcy półkuli północnej orientują konstrukcję na południe, południe - na północ.
• Kąt nachylenia - jest związany z szerokością geograficzną terenu. Latem lepiej pochylić panel słoneczny o 30 stopni w stosunku do horyzontu, zimą - 70 stopni.
• Dostępność dostępu w celu konserwacji - czyszczenie kurzu, brudu, przylegającego śniegu.

Urządzenie będzie skuteczne, jeśli bezpośrednie promienie słońca na pokrywie.

Funkcje generatorów wiatrowych

Źródła elektryczności wiatrowej działają na zasadzie przekształcania energii kinetycznej w energię mechaniczną, a następnie w prąd przemienny. Energię elektryczną można uzyskać przy minimalnej prędkości przepływu wiatru 2 m / s. Optymalna prędkość wiatru wynosi od 5 do 8 m / s.

Rodzaje generatorów wiatrowych

W zależności od rodzaju montażu wirnika istnieją modyfikacje:

• Poziomo - różnią się minimalną ilością materiałów do produkcji i wysoką wydajnością. Wady urządzenia to wysoki maszt montażowy i złożoność części mechanicznej.
• Pionowo - praca w szerokim zakresie prędkości wiatru. Specyfiką generatora jest potrzeba dodatkowego zamocowania silnika.

Według liczby ostrzy istnieją modele jedno- lub wieloostrzowe. Pod względem materiału ostrza są klasyfikowane jako żeglarskie i sztywne. Skok wkrętu instalacji może być zmienny (można ustawić prędkość roboczą) i ustalony.

Podczas budowy instalacji wiatrowej fundament jest koniecznie tworzony i wzmacniany.

Projekt generatora wiatrowego

Gotowy generator wiatrowy składa się z następujących części:

• wieża - znajduje się w wietrznej strefie;
• generator ostrzy;
• sterownik łopatkowy - przekształca prąd przemienny w prąd stały;
• falownik - przekształca prąd stały w prąd przemienny;
• akumulator;
• zbiornik wodny.

Akumulatory wyrównują różnicę w sezonie wiatrów i spokojnym okresie.

Tworzenie wolnoobrotowego generatora wiatrowego z generatora maszynowego

Ponieważ zestaw do montażu generatora wiatrowego kosztuje od 250 do 300 tysięcy rubli, zaleca się samodzielne wykonanie projektu. Będziesz potrzebował generatora samochodowego i baterii.

Ostrza zapewniają działanie innych urządzeń wiatraka. Możesz zrobić je sam z rury materiałowej, metalowej lub plastikowej w następujący sposób:

1. Wybierz materiał o dobrej odporności na wiatr - od 4 cm grubości.
2. Oblicz długość ostrza, aby średnica rury wynosiła 1/5.
3. Przytnij rurę i zastosuj ją jako szablon.
4. Przejdź wzdłuż krawędzi wszystkich elementów szmerglową szmatką, aby usunąć nierówności.
5. Przymocuj plastikowe ostrza do aluminiowego dysku.
6. Wyważ koło, blokując je poziomo.
7. Podczas obracania szlifuj krawędzie koła wiatrowego.

Optymalna konstrukcja ostrzy jest duża, ale mniejsza.

Projekt produkcji masztu musi rozpocząć się od wyboru materiału. Potrzebna będzie stalowa rura o długości 7 mi średnicy 150-200 m. Jeśli występują przeszkody, koło unosi się nad nimi 1 m.

Dla dodatkowej stabilności konstrukcyjnej kołki do rozciągania są wykonane ze stali lub ocynkowanej linki o grubości 6-8 mm.Maszt i kołki muszą być betonowane.

Proces zmiany oscylatora polega na przewinięciu zespołu rozrusznika i stworzeniu wirnika opartego na magnesach neodymowych. W urządzeniu wiercone są otwory. Magnesy należy umieszczać naprzemiennie między biegunami i wypełniać puste przestrzenie żywicą epoksydową.

Wirnik jest owinięty papierem, aby przewinąć cewkę w jednym kierunku zgodnie ze schematem trójfazowym. Na ostatnim etapie testowany jest generator - przy 300 obrotach na minutę powinien wykazywać 30 V.

Im więcej zwojów cewki, tym bardziej wydajny jest generator.

Alternatywne wiatrowe źródła ciepła i energii elektrycznej są gromadzone po wytworzeniu osi obrotu. Będziesz potrzebował rury z dwoma łożyskami i ogonem wykonanym z blachy ocynkowanej o grubości 1,2 mm.

Generator jest przymocowany do masztu poprzez ramę ich rury. Odległość wiązki od ostrzy powinna wynosić ponad 25 cm Po zamontowaniu podstawowej konstrukcji montuje się kontroler ładowania, falownik i akumulator.

Ogrzewanie domu za pomocą pomp ciepła

Europa od kilku lat stosuje pompy ciepła, współpracując ze wszystkimi alternatywnymi rodzajami energii elektrycznej. Latem i zimą urządzenia pobierają ciepło z gleby, powietrza, wody i kierują je do ogrzania pomieszczenia.

Odmiany pomp ciepła

W zależności od potrzeb grzewczych możesz wybrać modele z 1, 2, 3 obwodami, 1-2 kondensatorami. Będą działać na ogrzewanie i chłodzenie lub wyłącznie na ogrzewanie.

W zależności od rodzaju źródła energii i metody produkcji energii elektrycznej urządzeniami są:

• Powietrze woda. Ciepło wypływa z powietrza i podgrzewa wodę. Systemy nadają się do stref klimatycznych o temperaturze zimowej -15 stopni.
• Ziemska woda. Rzeczywisty dla umiarkowanej strefy klimatycznej. Montowany w ziemi za pomocą kolektora lub sondy bez pozwolenia na wiercenie.
• Woda woda. Zainstalowany w pobliżu stawów. Zimą pompa dostarcza ciepło do dużego domu, ogrzewając źródło.
• Woda-powietrze. Źródłem energii jest zbiornik. Ciepło przepływa przez sprężarkę do powietrza. Staje się chłodziwem.
• Powietrze-ziemia. Gleba jest źródłem ciepła przekazywanym do powietrza przez sprężarkę. Nośnik energii - płyny zapobiegające zamarzaniu.
• Powietrze do powietrza. Urządzenia działają na zasadzie klimatyzacji - do chłodzenia i ogrzewania.

Wybór źródła ciepła zależy od geologii obszaru i obecności przeszkód dla robót ziemnych.

Jak działa pompa ciepła

Pompa ciepła działa na podstawie cyklu Carnota - wzrost temperatury podczas gwałtownego sprężania chłodziwa. Ponieważ urządzenia mają 3 obwody robocze (2 - zewnętrzne, 1 - wewnętrzne), skraplacz, parownik i sprężarkę, schemat ich działania można przedstawić w następujący sposób:

1. Główny czynnik chłodzący (znajdujący się w wodzie, w powietrzu, w ziemi) odbiera ciepło i źródła o niskim potencjale. Maksymalna temperatura węzła wynosi około + 6 stopni.
2. Niskotemperaturowy nośnik o niskiej temperaturze znajduje się w wewnętrznej pętli. Po podgrzaniu czynnik chłodniczy odparowuje; jego para w sprężarce jest sprężana. W tym momencie uwalniane jest ciepło. Temperatura pary - od +35 do +65 stopni.
3. Ciepło w skraplaczu dostaje się do płynu chłodzącego z obwodu grzewczego. Pary stają się kondensatem i są przesyłane do parownika.

Cykl pompy ciepła jest ciągle powtarzany.

Ręcznie robiona pompa ciepła

Domowe jest całkiem realne, jeśli masz części robocze z urządzeń gospodarstwa domowego.

Aby przygotować skraplacz i sprężarkę, potrzebujesz:

1. Wykonaj sprężarkę pompy ze sprężarki lodówki lub klimatyzatora. Detal jest przymocowany miękkim zawieszeniem na ścianie kotłowni.
2. Zrób kondensator. Najlepszym rozwiązaniem jest zbiornik ze stali nierdzewnej o pojemności 100 litrów.
3. Przetnij pojemnik na pół za pomocą młynka, a następnie włóż cewkę (miedziana rura lodówki lub klimatyzatora).
4. Po zainstalowaniu cewki spawaj połówki zbiornika.

Aby uzyskać wysokiej jakości szew, użyj spawania argonowego.

Parownik jest wykonany na bazie plastikowego zbiornika o pojemności 75–80 litrów z cewką miedzianą o średnicy inch cala. Jest owinięty wokół stalowej rury o średnicy 300-400 mm. Zwoje są mocowane za pomocą perforacji.

Na cewce wycina się gwint do połączenia z rurociągiem. Czynnik chłodniczy jest pompowany do urządzenia, po czym parownik jest montowany na ścianie.

Optymalnym źródłem tych alternatywnych metod wytwarzania ciepła i energii elektrycznej będzie woda ze studni lub studni. Ciecz nie marznie nawet w zimie.

Zajmie 2 studzienki:

• dla poboru wody i jej dostarczania do parownika;
• do odprowadzania ścieków i ich przepływu do parownika.

Autonomia pompy ciepła zapewnią automatyczne mechanizmy kontrolujące ruch chłodziwa wzdłuż obwodów grzewczych i ciśnienie freonu.

Wytwarzanie ciepła z innych alternatywnych źródeł

Podczas organizowania pierwszego zewnętrznego obwodu pompy potrzebujesz skutecznego źródła ciepła:

• Rury w kształcie pierścienia w wodzie. Staw bez dużej głębokości zamarzania lub rzeki zapewnia skuteczność technologii. Rury układa się pod wodą za pomocą ładunku.
• Pola termiczne. Rury są zakopane pod zamarzaniem gleby - usuwa się dużą warstwę gleby.
• Źródła geotermalne. Studnie wiercone są na duże głębokości. Uruchamiają obwody z chłodziwami.
• Zewnętrzne powietrze. Ciepło jest pobierane z szybów wentylacyjnych lub kanałów wiatrowych.

Minusem pompy ciepła jest wysoki koszt i koszty instalacji źródeł ciepła.

Biogazownie

Organiczna alternatywna energia elektryczna jest wytwarzana przy użyciu systemów biogazu. Urządzenia umożliwiają przetwarzanie odpadowego drobiu i zwierząt. Powstały gaz oczyszcza się i suszy, a następnie stosuje jako chłodziwo. Masy resztkowe będą skutecznym i bezpiecznym nawozem dla gleby.

Zasada technologii

Gazy powstają podczas fermentacji odpadów biologicznych ze zwierząt i ptaków. Warunki beztlenowe bez tlenu są optymalne. Zwiększa aktywność bakterii mezofilnych i termofilnych. Dla wydajności procesu masę należy wymieszać ręcznie za pomocą patyczka lub mieszadeł mechanicznych. W idealnych warunkach od 1 do 4,5 litra gazu otrzymuje się w 1 litrze zamkniętego pojemnika ogrzanego do temperatury +50 stopni.

System biogazu do prywatnego domu

Najprostszym bioreaktorem jest pojemnik z pokrywką i mechanizmem mieszającym. W pokrywie na wąż wydechowy wykonany jest otwór. Jego ilość wystarczy na 1-2 palniki.

Podziemny lub podwyższony bunkier zwiększa użyteczną objętość. Konstrukcja podziemna wykonana jest z żelbetu z górną warstwą izolacji termicznej. Pojemność podzielona jest na przedziały. Obornik jest ładowany do przenośnika, wypełniając kosz zasypowy o 80-85%. Pozostały obszar służy do akumulacji gazu. Jest on wyładowywany przez specjalną rurkę, której drugi koniec znajduje się w zamku hydraulicznym. Po spuszczeniu oczyszczony gaz wchodzi do domu.

Alternatywne rodzaje wydobywania zasobów ciepła i energii elektrycznej są obecnie niedostępne dla mieszkańców mieszkań. Mogą z nich korzystać mieszkańcy prywatnych domów i gospodarstw. Jedyną wadą źródeł odnawialnych jest koszt aranżacji systemu, ale inwestycje finansowe zwracają się po 1-2 latach eksploatacji.